Прокаливаемость: методы оценки

 

Одной из важных характеристик соединений на основе алюминия является прокаливемость. С ее помощью можно оценить уровень сквозной закалки полуфабрикатов по сечению и габаритам. Данное понятие подразумевает способность сплава алюминия сохранять определенную степень пресыщения твердого раствора после закалки, благодаря чему вследствие процесса старения достигаются желаемые характеристики. Критическая скорость охлаждения (υкр) является основным фактором, влияющим на прокаливаемость сплавов. Кроме этого существуют и другие аспекты с меньшим эффектом:

  • Физические размеры изделия;
  • Расположение и схема их в садке;
  • Поверхность сплава;
  • Циркуляция или перемещение садка в охлаждающей среде.

Также прокаливаемость соединений алюминия на основе системы Al-Zn-Mg-Cu обусловлена устойчивостью твердого раствора легирующих элементов. Показатель варьируется в зависимости соотношения цинка и магния в растворе (при условии постоянной концентрации Zn и Mg). Уменьшение их содержания влечет снижение устойчивости. Увеличение концентрации цинка, магния и меди в твердом растворе наблюдается обратный эффект. В соединении Al могут присутствовать добавки, которые относятся к категории антиреклистализаторов. Среди них Mn, Zr, Fe и Cr. Самый большой эффект свойствен кремнию, а другие элементы имеют меньшее влияние.

Основные подходы

При обработке соединений с целью улучшения физических свойств применяется два метода оценки глубины прокаливаемости. Первый называется пробным и заключается в определении свойств изделия по сечению (темплета). Показатели свойств в нескольких точках сопоставляются, в результате чего получают оценку прокиливаемости полуфабриката или изделия.

Второй метод, торцевой закалки, основан на моделировании условий охлаждения. Массивные полуфабрикаты, конфигурация которых может быть разнообразной, при помощи торцевого образца переменного сечения проходят моделирование в специально предназначенной установке.

Учитывая тот факт, что показатель прокаливаемости в значительной степени зависит не только от толщины, но и от формы изделия или полуфабриката целесообразно использовать значение критического диаметра (dкp), при сравнении разных марок алюминиевого сплава. Фактически это максимальный диметр насквозь прутка, который будет прокален насквозь. Глубина прокаливания устанавливается с учетом глубины зоны, которая равнопрочная темплету (поверхности охлаждаемой детали или полуфабриката). Допускается снижение данного показателя в пределах не более 5%.

Рекомендованные предельно допустимые диаметры прутков (dкp), на основе проведенных исследований и имеющегося производственного опыта различных марок сплавов алюминия представлены ниже в таблице. После закалки в комнатной температуре им присущи механические свойства на удовлетворительном уровне.

Марка В96ЦЗ В95, ВАД23 Д1, Д16, ВД17, Д19, 1191, М40,Д20, 1201, АВ, АК6, АК8, 1960 АК4-1 В93 (закалка в воде 75—85°С)
dкp, мм 100 120 150 250 200

Показатели значений dкp для представленных марок сплавов алюминия могут варьироваться с учетом концентрации легирующих элементов. Отклонения допускаются согласно существующим ГОСТам.

Товар добавлен в корзину
Сумма:
Продолжить покупки
Оформить заказ